Pengertian Battery Aki (Accu)
Hallo sahabat teknisi, kembali lagi kali ini saya akan sharing- sharing mengenai komponen starting system.
Adapun Komponen-kompenen Starting System terdiri dari :
1. Battery
2. Switch starting
3. Switch Battery relay
4. Safety relay
5. Starting motor
Dan kali ini yang akan dibahas yaitu Battery. Fungsi dari battery itu sendiri adalah sebagai alat untuk merubah energi kimia menjadi energi listrik untuk menyediakan listrik bagi sistem kelistrikan di unit.
Battery juga berfungsi sebagai :
•Pada saat engine mati atau off akan menyediakan arus listrik untuk lampu dan accessories lainnya.
•Pada saat engine di start berfungsi untuk mensuplay arus ke starting motor.
•Pada saat engine running kebutuhan arus listrik sepenuhnya telah di-supplay dari charging system, battery hanya berfungsi sebagai penstabil tegangan atau filter sehingga komponen-komponen yang sensitif terhadap penurunan dan kenaikan tegangan akan stabil.
A. Kontruksi.
Berdasarkan kontruksi dan tipe battery dibedakan menjadi 2 macam yaitu :
a.Kontruksi Compound.
Battery jenis ini sel-selnya berdiri sendiri dan antara sel satu dengan sel lainnya dihubungkan dengan lead bar (connector) di luar case seperti gambar dibawah ini:
b.Kontruksi Solid.
Battery jenis solid ini antara sel satu dengan sel lainnya dihubungkan dengan lead bar yang berada di dalam case, Terminal yang kelihatanya ada dua buah hasil dari hubungan seri dari sel-selnya. contoh battery solid seperti gambar berikut :
B. Tipe Battery.
Battery menurut tipenya ada dua yaitu :
a. Tipe Basah ( wet type ).
Battery tipe basah teridir dari elemen-elemen yang telah diisi penuh dengan muatan listrik full charged dan dalam penyimpanannya telah diisi dengan elektrolit, battery ini tidak bisa dipertahankan tetap dengan kondisi full charge. Sehingga harus diisi (charge) secara periodik.
b. Tipe Kering ( Dry type).
Battery ini terdiri dari plat-plat (positif & negatif) yang telah diisi penuh dengan muatan listrik, tapi dalam penyimpanannya tidak diisi dengan elektrolit. Jadi keluar dari pabrik dalam kondiri kering. Setelah battery aktif diisi elektrolit. Elemen-elemen battery ini diisi secara khusus dengan cara memberikan arus dc pada plat-plat yang direndam demgan larutan elektrolit lemah, kemudiam diangkat dari larutan elektrolit lalu dicuci dan dekeringkan.
Kemudian plat-plat tersrbut diassembling kembali kedalam case battery. Sehingga bila battery tersebut akan dipakai kembali cukup diisi larutan elektrolit dan langsung bisa digunakn tanpa perlu dichager kembali.
Cara pengisian elektrolit dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
*Buka tutup battery( vent plug) kemudian ambil torong dan isi dengan air tambah.
C. Vent Plug.
Vent plug terdapat (menjadi satu) pada tutup setiap sel, fungsi vent plug atau tutup itu untuk mencegah masuknya debu dan kotoran kedalam sel. Fungsi yang lebih penting lagi agar tersedia saluran (lubang) untuk membebaskan gas dan memungkinkan terbentuknya asam sulfat yang terkandung didalam uap asap yang terbentuk pada saat pengisian battery. Membiarkan tutup itu terbuka (vent plug) dapat menyebabkan kotornya sekitar lubang oleh karena adanya uap asam.
D. Plat Positif dan Plat Negatif.
a. Plat Positif.
Plat positif terbuat dari material PbO2 ( lead peroxide ) yang berwarna coklat tua.
b. Plat Negatif.
Plat ini terbuat dari material Pb ( spongy lead ) yang berwarna kelabu.
Untuk mencegah plat positif dan plat negatif bersinggungan maka dipasang separator yang terbuat dari polyvinyl chloride (PVC) yang berpori-pori.
E. Elektrolit (H2SO4) .
Standard berat jenis (specific gravity) elektrolit battery pada temperatur standard ( 20°C) adala 1.280 apablia temperatur larutan elektrolit berubah, maka standard berat jenis elektrolit battery dapat dicari dengan rumus :
S 20 = St + 0,007 ( t - 20 )
Dimana : S 20 = Berat jenis pada temperatur 20°C.
St = Berat jenis pada temperatur pengukuran.
t = Temperatur elektrolit pada saat pengukuran.
Berat jenis akan turun pada saat battery dipakai (discharge). Pada kondisi standard 20°C. Bila berat jenis elektrolit turun mencapai 1.200, maka battery harus diisi kembali (charging) dan bila jumlah elektrolit didalam battery maka harus ditambah dengan air aki (air suling saja).
Perubahan berat jenis elektrolit tergantung pada :
- Discharge rate.
- Charge rate.
- Temperatur.
- Jumlah asam sulfat yang terkandung dalam elektrolit.
Perubahan berat jenis ini dapat dilihat pada gambar berikut ini :
Pada saat battery digunakan berat jenisnya sebagai berikut :
F. Reaksi Kimia.
Battery pada saat discharging ataupun re-charging akan mengalami reaksi kimia.
Battery pada saat discharging maupun re-charging akan terjadi reaksi kimia.
a).Reaksi kimia pada saat discharging.
Yang dimaksud discharging adalah penggunanaan isi (kapasitas) pada saat battery tersebut digunakan untuk menyalakan lampu maupun yang lain.
Reaksi kimia yang terjadi adalah :
PbO2 + H2SO4 + Pb --------> PbSO4+ 2 H2O + PbSO4
Pada akhir discharging plat positif dan plat negatif akan menjadi PbSO4 dan elektrolitnya akan menjadi H2O.
b)Reaksi kimia yan terjadi pada saat Re-charging.
Re-charging ialah proses pengisian battery. Reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut :
PbSO2 + 2 H2SO4 + PbSO4 --------> PbO2 + 2 H2 O + Pb
Akhir dari proses re-charging ini plat positif kembali menjadi PbO2 dan plat negatif Pb, sedangkan elektrolit kembali menjadi H2SO4.
c).Larutan elektrolit.
Larutan elektrolit terdiri dari pencampuran antara asam sulfat (H2SO4) yang berat jenisnya 1,835 dari air (H2O) yang berat jenisnya 1 komposisi tertentu seperti gambar berikut ini:
Hasil campuran 36 asam sulfat dan 64% air akan menghasilkan elektrolit yang berat jenisnya 1.270 pada suhu 80°F (27°C) .
G. Terminal Voltage.
Terminal voltage adalah batas tegangan battery yang diijinkan pada saat discharging maupun re-charging.
a).Saat discharging.
Ketika battery digunakan dengan arus yang besar. Sebagai contoh digunakan untuk menghidupkan atau memutar engine pada saat start, maka tahananya battery akan menjadi naik. Hal ini tidak disebabkan karena kurangnya asam sulfat (yang semestinya untuk mempertahankan kecepatan reaksi kimia antara plat-plat dan elektrolit). Melainkan akibat polaritas battery itu sendiri.
Terminal voltage battery pada satu sel yang dipakai selama 20jam (untuk battery N200) dan arus yang digunakan 10A adalah seperti pada gambar kurva berikut ini :
b).Saat re-charging .
Pada saat Re-charging (arus pengisian kurang lebih sepersepuluh dari arus discharging rata-rata) maka akan menghasilkan naiknya perbedaan potensial antara terminal positif dan negatif.
Pada saat re-charging tersebut, akan timbul gelembung-gelembung karena peristiwa elektrolit (penguraian) H2O Gelembung-gelembung tersebut dapat menyebabkan umur battery menjadi pendek. Oleh karena itu, ketika re-charging apabila sudah mencapai terminal voltagenya makan charging akan dihentikan. Lihat kurva sebagai berikut :
H. Self Discharge.
Suatu battery yang telah diisi dengan elektrolit. jika didiamkan (tidak dipakai) akan mengalami kehilangan muatan listriknya. Hal ini disebabkan karena setelah battery diisi elektrolit, maka battery mulai mengalami suatu reaksi kimia meskipun battery tersebut dipakai atau tidak. Sifat sepertini ini tidak dapat dihindarkan pada semua battery.
Kehilangan muatan listrik yang tersimpan tanpa pemakaian luar disebut "self discharge".
Sebab-sebab self discharge sebagai berikut :
a.Plat negatif langsung bereaksi dengan asam sulfat dari elektrolit membentuk timbal sulfat (PbSO4).
b.Hubungan singkat antara plat positif dengan plat negatif melalui endapan dari material aktif.
c.Jika suhu konsentrasi elektrolit tidak merata disekitar plat positif dan negatif maka akan terjadi reaksi elektrokimia lokal.
Hal-hal diatas dapat menyebabkan muatan battery akan berkurang meskipun tidak dipakai.
Reaksi kimia yang terjadi pada battery akan menjadi lebih cepat karena kenaikan suhu elektrolit. Hal ini juga berarti "Self Discharge" akam bertambah cepat jika suhu lebih tinggi.
